تفاوت گازهای R22 و R407 کولر گازی

R22 یکی از گازهای فریونی است که در مبردها مورد استفاده قرار می‌گرفت و بعضاً هنوز هم می‌گیرد. می‌دانید که دانشمندان به دنبال جایگزین‌هایی برای این گازها هستند تا آسیب‌های وارد شده به لایه‌ی اوزون را کاهش دهند. گازهایی که جایگزین خواهند شد عبارتند از:

R407c
R404a
R417a

انتخاب بهترین جایگزین بستگی به شرایط سیستم مورد نظر دارد. آزمایشات نشان داده است که R407c یک جایگزین خوب برای R22 و R404a جایگزین مناسب برای R502 می‌باشد.
جایگزین‌های جدید دارای اتم هیدروژن نیز می‌باشند HFC’s و برای لایه ی اوزون ضرر کمتری دارند.

R22 نام ترکیب کلرودی فلورو متان می‌باشد. HCFC-22 دارای پتانسیل نسبتا زیادی برای تخریب لایه‌ی اوزون است مدت‌ها است که این ماده در انواع مختلف دستگاه‌های خنک کننده‌ی هوا (کولر گازی و ...) و نیز در یخچال‌های سوپرمارکت‌ها، بازارها، و ...
ولی هم اکنون استفاده از چنین گازهایی در مبردهایی مانند یخچال‌ها و کولر گازی ممنوع شده و دیگر در هیچ کشور توسعه یافته‌ای چنین محصولاتی نه تولید و نه وارد و نه صادر می شود، ولی متأسفانه و با وجود این همه تذکرات کارشناسان امر، هنوز در ایران محصولاتی که از گازهای R22 استفاده می‌کنند، وجود دارد و به راحتی از مرزهای کشور وارد می‌شود.

R407 مخلوط زئوتروپیک از 134a ،125 و HFC-32 می‌باشد. از نظر خواص ترمودینامیکی بسیار نزدیک به R22 بوده با این تفاوت که در هنگام تغییر فاز حدود 8 درجه فارنهایت تغییر دما می‌دهد. این مبرد مناسب‌ترین گزینه برای جایگزینی R22 در سیستم‌های در حال کار موجود است. در سیستم‌های جدید نیز به طور محدود مورد استفاده قرار می‌گیرد. بالا بودن مقدار تغییر دما در هنگام تغییر فاز استفاده از آن را به سیستم‌های DX و بعضی چیلرها محدود کرده است.

مبرد 407C یک ماده زئوتروپ است. زئوتروپ‌ها به مانند سیالات خالص در دمای ثابتی تبخیر نمی‌شوند و برای تبخیر 407C محدوده 8 تا 10 درجه‌ای وجود دارد. بنابراین طراحی اواپراتورها باید برای تقابل با این اختلاف‌ها صورت گیرد. به عنوان مثال پمپ‌های گرمایی با منشا آبی باید به گونه‌ای طراحی شوند که این «محدوده» دمایی موجب یخ زدن آب در اواپراتور نشود. البته شاید سنسورهای سوپرهیت (فوق داغ) یا ساب کول (مادون سرد) دستگاه‌ها نیز به منظور تقابل با شرایط متفاوت خروجی و ورودی اواپراتور و کندانسور نیاز به تعویض داشته باشند. شرایط گستره و محدوده دمایی در کندانسور موجب خواهد شد تا ساب کول در آن ناکافی باشد و در چنین مواردی احتمال ناپایداری عملکرد شیر انبساط وجود خواهد داشت. تنظیمات کارکرد مرحله‌ای فن‌های کندانسورها در تجهیزات هوا خنک باید تغییر کنند (در مقایسه با تنظیمات HFCF-22) تا تفاوت دما و فشارهای ایجاد شده در کندانسورها بر اثر محدوده دمایی را جبران نمایند.
پمپ‌های گرمایی هوا نیز به همین دلیل طرح‌های یخ زدگی و برفک‌زدایی متفاوتی خواهند داشت. سیکل‌های برفک‌زدایی باید با دقت مورد سنجش قرار گیرند و در اکثر موارد، تغییر دادن سنسور برفک‌زدایی و منطقه کارکرد سیکل برفک‌زدایی ضروری خواهد بود.

موارد مذکور چند نمونه از ضرورت آزمایش و بررسی دقیق شرایط کاربردها در زمان تعویض مبردها می‌باشند. اما در نهایت می‌توان گفت که مبرد R-407C خصوصیات بسیار مطلوب و منحصر به فردی دارد.

مبرد 410A ترکیبی دو تایی و تقریبا زئوتروپیک از مبردهای HFC-32 و 125 با نسبت جرمی پنجاه پنجاه است. از نمونه عناوین تجاری این مبرد می‌توان به AZ20 شرکت AlliedSignal و یا SUVA شرکت دوپونت اشاره نمود. این مبرد ترکیبی در مقایسه با HCFC-22 در فشار بالاتری کار می‌کند (تقریبا 50% بالاتر). فشار چگالش مبرد HCFC-22 در دمای یک‌صد درجه فارنهایت برابر psi196 است در حالی که در مورد 410A این فشار به psi336 می‌رسد. به همین دلیل شاید مبرد 410A جایگزین مستقیم برای HCFC-22 به نظر نرسد. پس چرا این مبرد جزو مبردهای با شانس و پتانسیل بالا برای جایگزینی HCFC-22 به نظر نرسد. پس چرا این مبرد جزو مبردهای با شانس پتانسیل بالا برای جایگزینی HCFC-22 معرفی می‌شود؟ مهم‌ترین علت آن برخورداری از خصوصیات بسیار نزدیک به آزئوتروپ‌ها می‌باشد که خطر تجزیه را از بین می‌برد. آزئوتروپ‌ها در شیمی به ترکیبات همجوش اطلاق می‌گردد. مزیت دیگری که استفاده از این مبرد در بر خواهد داشت این است که می‌توان اندازه تجهیزات و دستگاه‌ها را به دلیل افزایش فشار، کوچک‌تر ساخت. اگرچه صرفه جویی حاصل از کوچک‌تر ساختن تجهیزات تهویه مطبوع شاید در برابر نیاز به مواد مستحکم‌تر و ضخیم‌تر در بخش‌هایی از سیستم رنگ ببازد ولی در هر حال، صنایع مجبور نخواهند بود که طراحی‌های خود را کلا عوض کنند. آن‌ها باید سیستم تولید خود را تصحیح کنند تا طراحی‌های جدید وارد خطوط تولید شوند اما همین کار به سرمای گذاری قابل توجهی نیاز دارد.


برنده نهایی کدام مبرد خواهد بود؛ 407C یا 410A؟ و در چه تناژهایی؟
به نظر می‌رسد که نتوان یک مبرد واحد مناسب برای کلیه‌ی کاربردها یافت ولی با توجه به تجربیات عملی و نتایج تحقیقات می‌توان گفت که مبرد HCFC-123 برای کاربردهای کم فشار، مبرد HFC-134a برای کاربردهای فشار متوسط و مبرد HCFC-22 برای کاربردهای پر فشار به کار برده شده و مبردهای مدرن 407C و 410A نیز به عنوان جایگزین‌های مطمئن HCGC-22 مورد استفاده قرار می‌گیرند. تک‌تک این مبردها در بزرگ‌ترین و مهم‌ترین چالش پیش روی صنعت تهویه مطبوع و تبرید جهان نقش اساسی ایفا می‌کنند؛ گذار و فاصله گرفتن از مبردهای گروه CFC. جمع بندی از آن‌جا که مبردها به طور مستقیم و غیرمستقیم بر روی محیط زیست تاثیر می‌گذارند همواره پارامتر مهمی در تصمیم گیری پروژه‌های تهویه مطبوع و سرمایش هستند. اگرچه مبردها عامل تنها 3 تا 4 درصد تغییرات آب و هوایی زمین به طور مستقیم می‌باشند اما چون سیستم‌های سرمایش مصرف کنندگان عمده انرژی هستند به طور مستقیم می‌باشند اما چون سیستم‌های سرمایش مصرف کنندگان عمده انرژی هستند به طور غیرمسقتیم تاثیر مهمی بر روی گرم شدن زمین دارند. استفاده از مبردی که تمام مسایل زیست محیطی را برآورده کند اما عمل‌کرد و خصوصایت ترمودینامیکی مناسب نداشته باشد باعث افزایش مصرف انرژی خواهد شد.
صنایع تبرید و تهویه مطبوع، از به وجود آمدن بحران تخریب لایه‌ی ازن گرفته تا اثرات منفی مبردها بر روی گرم شدن هوای زمین، دچار چالشی اساسی شده و انتخاب مبردها یا فناوری سرمایشی مناسب برای آنان بسیار مشکل تر شده است.